JP3891819B2 - インバータ洗濯機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯用回転体を駆動するブラシレスモータの回転速度を可変させるインバータ手段を備えたインバータ洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
洗濯機では回転槽や攪拌体等の洗濯用回転体を駆動するモータとして、かつては単相誘導モータが用いられていたが、現在では一般に３相ブラシレスモータ（３相誘導モータ又は３相直流ブラシレスモータ）が用いられている。
【０００３】
３相ブラシレスモータを駆動するためには、モータに１２０°ずつ位相がずれた３相交流を印加する必要があるので、洗濯機は３相全波ブリッジ構成のインバータ手段を備えている。
【０００４】
３相全波ブリッジ構成のインバータ手段は、パワートランジスタやＦＥＴ(Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング手段を６個備えており、スイッチング手段２個を直列接続してハーフブリッジ構成にしたものを３組設けている。
【０００５】
なお、３相全波ブリッジ構成のインバータ手段において一般に、電源の正極側に接続される３個のスイッチング手段を上側アームと呼び、電源の負極側に接続される３個のスイッチング手段を下側アームと呼ぶ。この上側アームと下側アームの接続点に、３相ブラシレスモータの各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が結線される。
【０００６】
また、３相ブラシレスモータにはロータの回転位置を検知して位置センサ信号を出力するホールセンサ（ＩＣ）が設けられ、制御回路が位置センサ信号に基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）されたパルス信号（以下、ＰＷＭ信号という）を作成し、そのＰＷＭ信号によってインバータ手段が制御され、インバータ手段がほぼ正弦波状の３相交流電圧を３相ブラシレスモータを印加し、３相ブラシレスモータを回転させる。このようなインバータ手段を備えた洗濯機をインバータ洗濯機という。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、インバータ洗濯機では静音化を図るために、インバータ手段のキャリア周波数を高くし、インバータ手段内のスイッチング手段を高速でスイッチングすることで、インバータ手段から発生する騒音を低減する方式や、３相ブラシレスモータに印加する波形を正弦波状とし、電気角で１８０度の通電を行うことでモータのコギングを低減し、騒音を低減する方式によって３相ブラシレスモータを駆動している。
【０００８】
ところが、このような静音化を図る方式によって３相ブラシレスモータを駆動すると、インバータ手段のスイッチング手段のスイッチング回数が多くなり、スイッチング損失が増大し、消費電力が大きくなってしまう。また、スイッチング損失の増大によって、スイッチング手段の温度上昇が大きくなり、熱によりスイッチング手段の破壊が起こる可能性がある。このような温度上昇を防ぐためには放熱板などの大型化が必要になり、インバータ洗濯機のコストが増大する要因になる。
【０００９】
そのため、スイッチング損失を軽減できる２相パルス幅変調方式によって３相ブラシレスモータを駆動するインバータ洗濯機が提案されている。
【００１０】
しかしながら、インバータ回路の上側アームと下側アームとの短絡を防止する休止時間（上側アーム、下側アームともにＯＦＦになる時間）の影響が、３相パルス幅変調方式では各相でほぼ均一であったのに対して、２相パルス変調方式では各相で大きく異なる。
【００１１】
このため、２相パルス幅変調方式によって３相ブラシレスモータを駆動する場合、３相ブラシレスモータに印加される正弦波状電流の波形が歪む可能性がある。３相ブラシレスモータに印加される正弦波状電流の波形が歪むとモータ電磁音などの騒音が発生する。したがって、２相パルス幅変調方式で静音化を図る場合、３相ブラシレスモータに印加される正弦波状電流の波形歪みを軽減するために、休止時間の短いスイッチング手段を使用する必要性があり、インバータ洗濯機のコストが増大する要因になる。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑み、静音化および省電力化をともに図ることができる低廉なインバータ洗濯機を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るインバータ洗濯機においては、洗濯用回転体と、前記洗濯用回転体を駆動する３相ブラシレスモータと、前記３相ブラシレスモータのロータ回転位置を検出する位置検出手段と、３相のスイッチング手段を具備し前記３相ブラシレスモータを駆動するインバータ手段と、前記位置検出手段の出力信号に基づいて前記インバータ手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替え、前記３相パルス幅変調方式では、前記３相のスイッチング手段全てがスイッチングを行い、前記インバータ手段の出力線間電圧全てが正弦波状となり、前記２相パルス幅変調方式では、前記３相のスイッチング手段のうち２相のスイッチング手段がスイッチングを行い残りの１相のスイッチングを行わず、前記インバータ手段の出力線間電圧全てが正弦波状となるようにする。
【００１４】
また、前記制御手段が、前記３相ブラシレスモータの回転数を検出する手段を備え、脱水運転及び／又は洗い運転において前記回転数に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００１５】
また、前記制御手段が、脱水運転において前記インバータ手段に出力するＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００１６】
また、前記制御手段が、脱水運転において前記スイッチング手段をすべてＯＦＦ状態にする休止時間と前記インバータ手段に出力するＰＷＭ信号のオンデューティとの比率に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００１７】
また、前記制御手段が、衣類の量を検出する手段を備えるとともに、洗い運転において前記衣類の量に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００１８】
また、前記制御手段が、前記スイッチング手段の温度を検出する手段を備えるとともに、洗い運転において前記スイッチング手段の温度上昇率を算出し、前記温度上昇率に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００１９】
また、前記３相ブラシレスモータの電流を検出するモータ電流検出手段を備え、前記制御手段が、洗い運転において前記モータ電流検出手段の出力信号に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００２０】
また、前記インバータ手段の入力電流を検出する直流母線電流検出手段を備え、前記制御手段が、洗い運転において前記直流母線電流検出手段の出力信号に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００２１】
また、上記いずれかのインバータ洗濯機において、交流電源から供給される交流電圧を整流する整流手段と、前記整流回路から送出される整流電圧を平滑化して前記インバータ手段に供給する複数の平滑手段と、前記整流手段及び前記平滑手段を全波整流回路として動作させる第１状態と前記整流手段及び前記平滑手段を倍電圧整流回路として動作させる第２状態のいずれかを前記制御手段からの命令に応じて選択する選択手段と、を備えるとともに、前記インバータ手段に出力するＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以下のときは、前記第１の状態になるように前記制御手段が前記選択手段を制御するようにしてもよい。
【００２２】
また、上記いずれかのインバータ洗濯機において、静音運転を実行するか否かを切り替える第１の切替手段を備え、前記第１の切替手段により前記静音運転を実行する場合、前記制御手段が常に３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するようにしてもよい。
【００２３】
また、上記いずれかのインバータ洗濯機において、省電力運転を実行するか否かを切り替える第２の切替手段を備え、前記第２の切替手段により前記省電力運転を実行する場合、前記制御手段が常に２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインバータ洗濯機の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るインバータ洗濯機の内部概略図を図１に示す。
【００２５】
インバータ洗濯機１は、一槽式の全自動洗濯機であり、本体の内部に洗濯槽を兼ねた回転槽２及び外槽３を備えている。外槽３はサスペンション部４によって本体に吊持されており、回転槽２は外槽３の内側に回転可能に設置されている。また、回転槽２の底部には攪拌体５が設けられている。本体は洗濯物を出し入れするための蓋６を有する。外槽３の下部にはモータ７の回転を回転槽２及び／又は攪拌体５に伝達するクラッチ機構８が設けられている。なお、本実施形態ではモータ７として３相２０極直流ブラシレスモータを用いている。
【００２６】
本体の上部には、操作部９、表示部１０、ブザー１１、及び蓋６の開閉を検知する蓋センサ１２、蓋６の開閉を制御するロック機構１８が備えられており、外槽３の側方には外槽３内の水位を検出する水位センサ１３が備えられている。また、操作部９の下部には、インバータ洗濯機１の動作全体を制御するためのマイクロコンピュータより成る主制御部１４が設けられる。また、側板１ａの内面上方には、副制御部１５が設けられている。副制御部１５は、モータ７の回転駆動を供給するためのインバータ回路と、蓋ロック機構１８の制御及びインバータ回路を介してモータ７の回転制御を行うマイクロコンピュータとからなる。また、外槽３内の水量を調整できるように、給水弁１６および排水弁１７が設けられている。
【００２７】
次に、インバータ洗濯機１の回路概略図を示した図２を参照して、インバータ洗濯機１の動作について説明する。主制御部１４は、洗い、すすぎ、脱水等の各工程の動作に関する内容や、工程の実行順序すなわち処理コースを記したプログラムをメモリ１４ａ内に記憶している。また、主制御部１４は操作部９から洗濯の予約等の信号、蓋センサ１２から蓋６（図１参照）の開閉状態を表す信号、及び水位センサ１３から外槽３（図１参照）内の水位を表す信号をそれぞれ入力する。なお、メモリ１４ａは不揮発性メモリである。
【００２８】
主制御部１４は、上述した入力信号とメモリ１４ａに記憶されているプログラムに基づき、吸水弁１６や排水弁１７の開閉、及びクラッチ機構８におけるモータ７の回転の伝達先の切り替えを制御する。
【００２９】
また、主制御部１４は、通信により副制御部１５を介してモータ７の回転及び蓋ロック機構１８を制御する。すなわち、主制御部１４はモータ７の回転及び蓋ロック機構１８を制御するために必要な制御信号Ｓ１を同期用クロックＣＬＫとともに、副制御部１５に送信する。また副制御部１５は、制御信号Ｓ１を読み取ったのちに同期用クロックＣＬＫに同期した信号Ｓ２を主制御部１４に送信する。
【００３０】
さらに、主制御部１４は、動作の経過等を表示するための信号を表示部１０に出力し、洗濯終了時でブザー１１を鳴らす。
【００３１】
次に、副制御部１５の構成を図３を参照して説明する。商用電源３０から出力される交流電圧はリアクトル２９を介して４つのダイオードをブリッジ接続して成る整流回路３１に供給され、整流回路３１によって脈流状の直流に変換される。
【００３２】
整流回路３１の正極側出力端子がコンデンサ３２ａの正極性側に接続され、整流回路３１の負極側出力端子がコンデンサ３２ｂの負極性側に接続されている。また、コンデンサ３２ａの負極性側とコンデンサ３２ｂの正極性側との接続ノードが、リアクトル２９が接続されていない側の整流回路３１の入力端子に接続されている。このような構成によって、整流回路３１で整流された直流電圧はコンデンサ３２ａ、３２ｂで平滑かつ倍電圧される。この平滑かつ倍電圧された電圧がインバータ回路３５に供給される。また、この平滑かつ倍電圧された電圧は蓋ロック機構１８にも供給される。そして、蓋ロック機構１８はマイクロコンピュータ４１（以下、マイコン４１という）によって制御される。
【００３３】
インバータ回路３５は、入力した直流電圧を３相交流電圧に変換し、モータ７に３相交流電圧を供給する。インバータ回路３５はパワートランジスタ３６ａ〜３６ｃ、３７ａ〜３７ｃを備えている。コンデンサ３２ａの正極性側には３個のパワートランジスタ３６ａ〜３６ｃのコレクタが接続され、コンデンサ３２ｂの負極性側には３個のパワートランジスタ３７ａ〜３７ｃのエミッタが接続される。したがって、パワートランジスタ３６ａ〜３６ｃは上側アームであり、パワートランジスタ３７ａ〜３７ｃは下側アームである。
【００３４】
そして、６個のパワートランジスタ３６ａ〜３６ｃ、３７ａ〜３７ｃにはそれぞれ並列にダイオード４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃが接続されている。パワートランジスタ３６ａとパワートランジスタ３７ａとの接続ノードａがモータ７のＵ相ステータ巻線Ｌｕの一端Ｕに接続される。また、パワートランジスタ３６ｂとパワートランジスタ３７ｂとの接続ノードｂがモータ７のＶ相ステータ巻線Ｌｖの一端Ｖに接続される。また、パワートランジスタ３６ｃとパワートランジスタ３７ｃとの接続ノードｃがモータ７のＷ相ステータ巻線Ｌｗの一端Ｗに接続される。モータ７のステータ巻線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗの他端同士は中性点７１で接続されている。
【００３５】
モータ７はロータの回転位置を検出するホールセンサ５５ｕ、５５ｖ、５５ｗを有している。各ホールセンサ５５ｕ、５５ｖ、５５ｗより出力されるロータ位置信号Ｈu、Ｈｖ、Ｈｗはマイコン４１にＡ／Ｄ変換されて入力される。
【００３６】
マイコン４１は、３相パルス幅変調方式又は２相パルス幅変調方式のいずれかでロータ位置信号Ｈu、Ｈｖ、Ｈｗ及び制御信号Ｓ１に応じてＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ６を作成しドライブ回路４０に出力する。なお、３相パルス幅変調方式と２相パルス幅変調方式の切り替え動作については後述する。
【００３７】
ドライブ回路４０はパワートランジスタ３６ａ〜３６ｃ、３７ａ〜３７ｃのベースそれぞれに接続されている。ドライブ回路４０は、マイコン４１が出力するＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ６に応じて、パワートランジスタ３６ａ〜３６ｃ、３７ａ〜３７ｃをＯＮ／ＯＦＦ制御する。これにより、インバータ回路３５は任意の電圧をモータ７に印加することができる。
【００３８】
ここで、駆動波形データＤU、ＤV、ＤWと三角波Ｔとを比較する方式によってパルス幅変調を行う場合の３相パルス幅変調方式及び２相パルス幅変調方式の原理について図８を参照して説明する。
【００３９】
図８（ａ）は、３相パルス幅変調方式での三角波１周期分の電圧波形を示している。駆動波形データＤUと三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥUがモータ７の端子Ｕに出力され、駆動波形データＤVと三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥVがモータ７の端子Ｖに出力され、駆動波形データＤWと三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥWがモータ７の端子Ｗに出力される。その結果、端子Ｕ−端子Ｖ間の線間電圧ＥU-Vは区間Ｔ１と区間Ｔ２でＨｉｇｈレベルとなり、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧ＥU-Wは区間Ｔ３と区間Ｔ４でＨｉｇｈレベルとなる。なお、３相パルス幅変調方式では、電圧ＥU、ＥV、ＥWの波形から明らかなように、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）すべてのスイッチング素子がスイッチングを行っている。
【００４０】
図８（ｂ）は、２相パルス幅変調方式での三角波１周期分の電圧波形を示している。駆動波形データＤU’と三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥU’がモータ７の端子Ｕに出力され、駆動波形データＤV’と三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥV’がモータ７の端子Ｖに出力され、駆動波形データＤW’と三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥW’がモータ７の端子Ｗに出力される。その結果、端子Ｕ−端子Ｖ間の線間電圧ＥU-V’は区間Ｔ５でＨｉｇｈレベルとなり、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧ＥU-W’は区間Ｔ６でＨｉｇｈレベルとなる。そして、Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔ５、Ｔ３＋Ｔ４＝Ｔ６であれば、３相パルス幅変調方式と同等の線間電圧になる。なお、２相パルス幅変調方式では、電圧ＥU’、ＥV’、ＥW’の波形から明らかなように、２相（図８（ｂ）においてはＶ相、Ｗ相）のスイッチング素子がスイッチングを行い、残る１相（図８（ｂ）においてはＵ相）のスイッチング素子はスイッチングを行わない。
【００４１】
マイコン４１は正弦波データを予め格納した不揮発性メモリ（図示せず）を備えている。マイコン４１は、内部において三角波を発生させるとともに、３相パルス幅変調方式での線間電圧と２相パルス幅変調方式での線間電圧とが同等になるように正弦波データに基づいて駆動波形データを作成している。
【００４２】
図９に３相パルス幅変調方式の一例を示す。マイコン４１は、図９（ａ）のような三角波Ｔ及びＵ相、Ｖ相、Ｗ相各相の駆動波形データＤU、ＤV、ＤWを生成し、それらを比較する。この場合、モータ７の端子Ｕに印加される電圧は図９（ｂ）のようなＰＷＭ信号となり、モータ７の端子Ｖに印加される電圧は図９（ｃ）のようなＰＷＭ信号となり、モータ７の端子Ｗに印加される電圧は図９（ｄ）のようなＰＷＭ信号となる。図９（ｅ）は、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧を示しており、この電圧波形は正弦波と等価である。また、他の線間電圧も同様に正弦波状となる。このため、モータ７のステータ巻線には正弦波状の電流が流れる。
【００４３】
図１０に２相パルス幅変調方式の一例を示す。マイコン４１は、図１０（ａ）のような三角波Ｔ及びＵ相、Ｖ相、Ｗ相各相の駆動波形データＤU’、ＤV’、ＤW’を生成し、それらを比較する。この場合、モータ７の端子Ｕに印加される電圧は図１０（ｂ）のようなＰＷＭ信号となり、モータ７の端子Ｖに印加される電圧は図１０（ｃ）のようなＰＷＭ信号となり、モータ７の端子Ｗに印加される電圧は図１０（ｄ）のようなＰＷＭ信号となる。図１０（ｅ）は、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧を示しており、この電圧波形は正弦波と等価である。また、他の線間電圧も同様に正弦波状となる。このため、モータ７のステータ巻線には正弦波状の電流が流れる。
【００４４】
図１０から明らかなように、２相パルス幅変調方式では、スイッチング手段のスイッチングがない区間が各相それぞれに１２０°区間づつ存在するので、スイッチング手段の温度上昇を抑えることが可能になる。
【００４５】
しかし、２相パルス幅変調方式では、休止時間を多くとらなければならないスイッチング手段を使用すると、休止時間の影響によるモータ電流波形の歪みが生じる。なお、休止時間は、スイッチング手段の性能に依存している。
【００４６】
例えば、図１０（ｅ）に示す端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧について説明する。電気角１２０°〜２４０°では、Ｕ相スイッチング素子、Ｗ相スイッチング素子がともにスイッチング動作を行っているため、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧は、Ｕ相の休止時間、Ｗ相の休止時間の影響を受ける。一方、電気角０°〜１２０°、２４０°〜３６０°では、Ｕ相スイッチング素子とＷ相スイッチング素子のいずれか一方しかスイッチング動作を行わないため、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧は、Ｕ相とＷ相のいずれか一方の休止時間の影響しか受けない。このため、休止時間を多くとらなければならないスイッチング手段を使用すると、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧に歪みが生じ、正弦波状のモータ電流波形に歪みが生じてしまう。
【００４７】
特にモータ７が低速回転するときは、１周期（電気角３６０°内）のスイッチング回数が多くなるので、モータ電流波形歪みによるインバータ洗濯機の騒音は大きくなる。
【００４８】
次に、マイコン４１が行う３相パルス幅変調方式と２相パルス幅変調方式の切り替え動作について説明する。
【００４９】
マイコン４１は、回転槽２を一定方向に回転させる脱水運転において図１１のフローチャートに示す動作を行う。主制御部１４から脱水運転開始命令があると、３相パルス幅変調方式による制御を行う（ステップ＃１０）。そして、ホールセンサ５５ｕ、５５ｖ、５５ｗの切り替わり時間を内蔵タイマーなどを用いて測定し、その測定データからモータ回転数を検出する（ステップ＃２０）。
【００５０】
そして、ステップ＃２０で求めたモータ回転数が所定値（例えば３００ｒｐｍ）以上であるかを判定する（ステップ＃３０）。モータ回転数が所定値以上であれば（ステップ＃３０のＹｅｓ）、ステップ＃６０に移行する。一方、モータ回転数が所定値以上でなければ（ステップ＃３０のＮｏ）、ステップ＃４０に移行する。
【００５１】
ステップ＃４０では、休止時間とＰＷＭ信号のオンデューティとの比率を判定する。具体的には、ＰＷＭ信号１周期（電気角３６０°）の所定期間（例えば８０％）以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間より大きいかを判定する。
【００５２】
ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間より大きければ（ステップ＃４０のＹｅｓ）、ステップ＃６０に移行する。一方、ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間より大きくなければ（ステップ＃４０のＮｏ）、ステップ＃５０に移行する。
【００５３】
ステップ＃５０では３相パルス変調方式で制御を行うようにし、その後ステップ＃７０に移行する。また、ステップ＃６０では２相パルス変調方式で制御を行うようにし、その後ステップ＃７０に移行する。
【００５４】
ステップ＃７０では、主制御部１４から脱水運転終了命令があるかを判定する。脱水運転終了命令があれば（ステップ＃７０のＹｅｓ）、フローを終了する。一方、脱水運転終了命令がなければ（ステップ＃７０のＮｏ）、ステップ＃２０に移行する。
【００５５】
マイコン４１がこのような動作を行うことで、脱水運転の低回転時は、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても３相パルス幅変調方式を用いているため休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、騒音を抑えることができる。また、脱水運転の高回転時になると、スイッチング手段に電流が多く流れスイッチング素子の温度が上昇しやすくなるが、２相パルス幅変調方式を用いているのでスイッチング損失が小さくなり、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。これにより、低回転時は低騒音、高回転時は低損失といった運転が可能となる。したがって、休止時間が大きいスイッチング手段を使用した低廉なインバータ洗濯機において、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００５６】
また、ＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下である場合そのようなパルス信号を生成することができないのでＰＷＭ信号１周期におけてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下である割合が多くなると、モータ電流の波形歪みが大きくなるが、マイコン４１は、ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下であるときは、３相パルス制御方式を用いて制御を行うので、モータ電流の波形歪みによる騒音を抑えることができる。そして、ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下でないときは、２相パルス制御方式を用いて制御を行うので、省電力化を図ることができる。
【００５７】
なお、図１１のフローチャートにおいて、ステップ＃２０及びステップ＃３０の代わりに、ＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値が５０％以上であるかを判定するステップを設け、１周期のＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以上であればステップ＃６０に移行し、１周期のＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以上でなければステップ＃４０に移行するようにしてもよい。
【００５８】
この場合も、脱水運転の低回転時は、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても３相パルス幅変調方式を用いているため休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、騒音を抑えることができる。また、脱水運転の高回転時になると、スイッチング手段に電流が多く流れスイッチング素子の温度が上昇しやすくなるが、２相パルス幅変調方式を用いているのでスイッチング損失が小さくなり、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。これにより、低回転時は低騒音、高回転時は低損失といった運転が可能となる。したがって、休止時間が大きいスイッチング手段を使用した低廉なインバータ洗濯機において、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００５９】
また、マイコン４１は、攪拌体５を正転・逆転させる洗い運転において図１２のフローチャートに示す動作を行う。主制御部１４から洗い運転開始命令があると、投入された衣類の量が所定値（例えば最大定格の７０％）以上であるかを判定する（ステップ＃１１０）。
【００６０】
本実施形態では、投入された衣類の量は、洗い運転前の回転槽２内に水が入っていない状態で、ある一定時間攪拌体５を交互に正転・逆転させ、そのときのホールセンサの出力信号の切り替わり回数をカウントし、切り替わり回数により回転槽２内の衣類の量を検出する容量検知運転によって検知する。なお、回転槽２に重量センサを設け、洗い運転前の回転槽２内に水が入っていない状態で投入された衣類の量を検知する等他の検知方法を用いてもよい。
【００６１】
投入された衣類の量が所定値以上であれば（ステップ＃１１０のＹｅｓ）、消費電力が増加し洗濯時間も長いことから、省電力化を図ることができる２相パルス変調方式で制御を行うようにし（ステップ＃１２０）、その後ステップ＃１４０に移行する。
【００６２】
一方、投入された衣類の量が所定値以上でなければ（ステップ＃１１０のＮｏ）、静音化を図ることができる３相パルス変調方式で制御を行うようにし（ステップ＃１３０）、その後ステップ＃１４０に移行する。
【００６３】
ステップ＃１４０では、主制御部１４から洗い運転終了命令があるかを判定する。脱水運転終了命令があれば（ステップ＃１４０のＹｅｓ）、フローを終了する。
【００６４】
マイコン４１がこのような動作を行うことで、衣類の量が少ないときは低騒音、衣類の量が多いときは低損失といった運転が可能となる。したがって、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００６５】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、副制御部１５を図４に示す副制御部１５ａに置き換えてもよい。なお、図４において、図３と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００６６】
副制御部１５ａは、インバータ回路３５内のパワートランジスタ周辺にサーミスタ４４を備えている。そして、マイコン４１がサーミスタ４４の出力信号を入力し、インバータ回路３５内のパワートランジスタの温度を検知する。なお、パワートランジスタ放熱用の放熱板に温度センサを設け、その温度センサの出力信号に基づいてパワートランジスタの温度を検知する構成にしてもよい。
【００６７】
副制御部１５ａのマイコン４１は、攪拌体５を正転・逆転させる洗い運転において図１３のフローチャートに示す動作を行う。主制御部１４から洗い運転開始命令があると、３相パルス変調方式で制御を開始する（ステップ＃２１０）。そして、パワートランジスタの温度上昇率が所定値以上（例えば、２[deg/min]）であるかを判定する（ステップ＃２２０）。
【００６８】
パワートランジスタの温度上昇率が所定値以上であれば（ステップ＃２２０のＹｅｓ）、過負荷と判定しスイッチング損失の少ない２相パルス変調方式で制御を行う（ステップ＃２６０）。
【００６９】
一方、パワートランジスタの温度上昇率が所定値以上でなければ（ステップ＃２２０のＮｏ）、ホールセンサの切り替わり時間を内蔵タイマーなどを用いて測定し、その測定データからモータ回転数を検出し（ステップ＃２３０）、その後ステップ＃２４０に移行する。
【００７０】
洗い運転では予め目標回転数、モータ加速時間が運転コースや負荷容量により決められており、ステップ＃２３０で求めたモータ回転数が目標回転数に達しているかを判定する（ステップ＃２４０）。
【００７１】
目標回転数到達後はその回転数を維持するように、マイコン４１がＰＷＭ信号をフィードバック制御する。このため、目標回転数到達後はモータ負荷の変化量が少なく、モータ電流波形歪みによって発生する騒音や振動が小さくなる。したがって、モータ回転数が目標回転数に達していれば（ステップ＃２４０のＹｅｓ）、２相パルス幅変調方式で制御を行う（ステップ＃２６０）。一方、モータ回転数が目標回転数に達していなければ（ステップ＃２４０のＮｏ）、モータ電流波形歪みによって発生する騒音や振動が大きいことから、モータ電流波形が歪まない３相パルス幅変調方式で制御を行う（ステップ＃２５０）。
【００７２】
その後、主制御部１４から洗い運転終了命令が有るかを判定する（ステップ＃２７０）。洗い運転終了命令がなければ（ステップ＃２７０のＮｏ）、ステップ＃２２０に移行する。洗い運転終了命令が有れば（ステップ＃２７０のＹｅｓ）、フローを終了する。
【００７３】
なお、洗い運転の運転時間が短く設定される場合などは、ステップ＃２２０の所定値を大きめに補正する動作を行うようにしてもよい。
【００７４】
マイコン４１がこのような動作を行うことで、過負荷のときは２相パルス幅変調方式を用いているのでスイッチング損失が小さくなり、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。また、モータ回転数が目標回転数に達していないときは、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても３相パルス幅変調方式を用いているため休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、騒音を抑えることができる。したがって、休止時間が大きいスイッチング手段を使用した低廉なインバータ洗濯機において、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００７５】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、副制御部１５を図５に示す副制御部１５ｂに置き換えてもよい。なお、図５において、図３と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００７６】
副制御部１５ｂは、モータ７のＵ相モータ電流を検出するモータ電流検出手段４５を備えている。そして、マイコン４１がモータ電流検出手段４５の出力信号を入力し、モータ電流を検知する。モータ電流検出手段４５の具体的態様としては、例えばカレントトランスが挙げられる。
【００７７】
副制御部１５ｂのマイコン４１は、攪拌体５を正転・逆転させる洗い運転において図１４のフローチャートに示す動作を行う。なお、図１４において、図１３と同一のステップには同一の符号を付し、説明を省略する。ステップ＃２２５において検出電流（モータ電流）の最大値が所定値（例えば５[A]）以上であるかを判定する。検出電流が所定値以上であれば（ステップ＃２２５のＹｅｓ）、過負荷と判定しスイッチング損失の少ない２相パルス変調方式で制御を行う（ステップ＃２６０）。一方、検出電流が所定値以上でなければ（ステップ＃２２５のＮｏ）、ステップ＃２３０に移行する。
【００７８】
マイコン４１がこのような動作を行うことで、過負荷のときは２相パルス幅変調方式を用いているのでスイッチング損失が小さくなり、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。また、モータ回転数が目標回転数に達していないときは、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても３相パルス幅変調方式を用いているため休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、騒音を抑えることができる。したがって、休止時間が大きいスイッチング手段を使用した低廉なインバータ洗濯機において、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００７９】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、副制御部１５を図６に示す副制御部１５ｃに置き換えてもよい。なお、図６において、図３と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００８０】
副制御部１５ｃは、直流母線電流を検出する直流母線電流検出手段４６を備えている。そして、マイコン４１が直流母線電流検出手段４６の出力信号を入力し、直流母線電流を検知する。直流母線電流検出手段４６の具体的態様としては、例えばカレントトランスが挙げられる。
【００８１】
副制御部１５ｂのマイコン４１は、攪拌体５を正転・逆転させる洗い運転において図１４のフローチャートに示す動作を行う。なお、図１４において、図１３と同一のステップには同一の符号を付し、説明を省略する。ステップ＃２２５において検出電流（直流母線電流）の最大値が所定値（例えば５[A]）以上であるかを判定する。検出電流が所定値以上であれば（ステップ＃２２５のＹｅｓ）、過負荷と判定しスイッチング損失の少ない２相パルス変調方式で制御を行う（ステップ＃２６０）。一方、検出電流が所定値以上でなければ（ステップ＃２２５のＮｏ）、ステップ＃２３０に移行する。
【００８２】
マイコン４１がこのような動作を行うことで、過負荷のときは２相パルス幅変調方式を用いているのでスイッチング損失が小さくなり、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。また、モータ回転数が目標回転数に達していないときは、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても３相パルス幅変調方式を用いているため休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、騒音を抑えることができる。したがって、休止時間が大きいスイッチング手段を使用した低廉なインバータ洗濯機において、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００８３】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、副制御部１５を図７に示す副制御部１５ｄに置き換えてもよい。なお、図７において、図３と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００８４】
副制御部１５ｄは、コンデンサ３２ａ、３２ｂの接続ノードと整流回路３１との間にリレー４７を備えており、マイコン４１がリレー４７を制御する。
【００８５】
副制御部１５ｄのマイコン４１は、図１５のフローチャートに示す動作を行う。主制御部１４から洗い運転開始命令又は脱水運転開始命令があると、リレー４７をＯＮ状態にする（ステップ＃３１０）。これにより、インバータ回路３５の前段が倍電圧回路になる。
【００８６】
その後、ＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以上であるかを判定する（ステップ＃３２０）。ＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以上であれば（ステップ＃３２０のＹｅｓ）、リレー４７をＯＮ状態にする（ステップ＃３７０）。これにより、インバータ回路３５の前段が倍電圧回路になる。
【００８７】
一方、ＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以上でなければ（ステップ＃３２０のＮｏ）、リレー４７をＯＦＦ状態にする（ステップ＃３３０）。これにより、インバータ回路３５の前段が全波整流回路になる。そして、ＰＷＭ信号のオンデューティ値を２倍に補正して（ステップ＃３４０）、その後ステップ＃３５０に移行する。
【００８８】
ステップ＃３５０では、ＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値が１００％未満かを判定する。ＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値が１００％未満でなければ（ステップ＃３５０のＮｏ）、ＰＷＭ信号のオンデューティ値の補正を解除して（ステップ＃３６０）、リレー４７をＯＮ状態にする（ステップ＃３７０）。なお、ステップ＃３５０では、主制御部１４から洗い運転終了命令又は脱水運転終了命令があるかも判定しており、洗い運転終了命令又は脱水運転終了命令があれば、ＰＷＭ信号のオンデューティの補正を解除したのちフローを終了する。
【００８９】
ステップ＃３７０を実行した後は、ステップ＃３２０に移行する。なお、主制御部１４から洗い運転終了命令又は脱水運転終了命令があれば、ステップ＃３２０に移行せずにフローを終了する。
【００９０】
マイコン４１がこのような動作を行うことによって、軽負荷状態でＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値が５０％以上にならない場合は、倍電圧回路から全波整流回路に切り換え、ＰＷＭ信号のオンデューティ値を２倍に補正する。すなわち、ＰＷＭ信号のオンデューティ値の最大値が小さくならないので、２相パルス幅変調方式を用いてもモータ電流波形の歪みが大きくならない。これにより、２相パルス幅変調方式を用いて省電力化を図りながら、更に静音化を図ることができる。
【００９１】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、操作部９に「静音モード」キーを設け、「静音モード」キーが押圧されると主制御部１４を介してマイコン４１に静音運転命令が入力され、マイコン４１が洗い運転及び脱水運転の全ての期間において３相パルス幅変調方式で制御を行うようにしてもよい。なお、インバータ回路３５のスイッチング手段の温度上昇率や検出電流が大きい場合などは、モータ印加電圧を小さめに補正し、運転時間を延長することでスイッチング手段の温度上昇を防ぐようにするとよい。これにより、ユーザが騒音が最小となる運転モードを選択することができる。
【００９２】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、操作部９に「省電力モード」キーを設け、「省電力モード」キーが押圧されると主制御部１４を介してマイコン４１に省電力運転命令が入力され、マイコン４１が洗い運転及び脱水運転の全ての期間において２相パルス幅変調方式で制御を行うようにしてもよい。これにより、ユーザが消費電力が最小となる運転モードを選択することができる。
【００９３】
なお、上述した実施形態では回転槽、攪拌体をダイレクトドライブして制御するインバータ洗濯機について説明したが、本発明はベルト、プーリー、及びギアを用いて回転槽、攪拌体をドライブして制御するインバータ洗濯機にも適用することができる。すなわち、本発明は、駆動機構によって限定されない。ただし、ダイレクトドライブ方式の方が、インバータ洗濯機全体としてより静音・低振動化を図ることができる。
【００９４】
また、本実施形態では洗濯用回転体が回転槽と攪拌体とからなる構成のインバータ洗濯機について説明したが、洗濯用回転体が回転槽のみからなる構成のインバータ洗濯機、いわゆるパルセータレス構造のインバータ洗濯機にも本発明を適用することができる。また、本発明はドラム式洗濯機など他の構造のインバータ洗濯機にも適用することができる。
【００９５】
また、本実施形態ではブラシレスモータに直流モータを用いたが、誘導モータを用いても同様の効果を得ることができる。また、上述した実施形態では図８に示すように各相において最小電圧のときに対応するインバータ回路のパワートランジスタがスイッチング動作を行わないようにしたが、最大電圧のときに対応するインバータ回路のパワートランジスタがスイッチング動作を行わないようにしてもよい。
【００９６】
【発明の効果】
本発明によると、制御手段が、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、静音化および省電力化をともに図ることができる。また、２相パルス幅変調方式で制御することによってインバータ手段が具備するスイッチング手段のスイッチング損失を低減できるので、スイッチング手段の温度上昇を抑えることができる。これにより、放熱板の小型化が可能になり、低コスト化を図ることができる。さらに、休止時間の大きいスイッチング手段を用いても３相パルス幅変調方式で制御することによって静音化を図ることができるので、休止時間の大きいスイッチング手段を用いて低コスト化を図ることができる。
【００９７】
また、本発明によると、制御手段が、３相ブラシレスモータの回転数を検出する手段を備え、脱水運転及び／若しくは洗い運転において３相ブラシレスモータの回転数に応じて又は脱水運転においてインバータ手段に出力するＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値に応じて、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、３相ブラシレスモータが低回転のときに３相パルス幅変調方式を用いることができる。これにより、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、コストを増大させることなく静音化を図ることができる。また、３相ブラシレスモータが高回転のときに２相パルス幅変調方式を用いてスイッチング損失を小さくすることができる。これにより、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。
【００９８】
また、本発明によると、制御手段が、脱水運転において休止時間とインバータ手段に出力するＰＷＭ信号のオンデューティとの比率に応じて、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下であるときは、３相パルス制御方式を用いて制御を行うことができる。これにより、モータ電流の波形歪みによる騒音を抑えることができる。また、ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下でないときは、２相パルス制御方式を用いて制御を行うことができる。これにより、省電力化を図ることができる。
【００９９】
また、本発明によると、制御手段が、衣類の量を検出する手段を備えるとともに、洗い運転において衣類の量に応じて、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、衣類の量が少ないときは低騒音、衣類の量が多いときは低損失といった運転が可能となる。したがって、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【０１００】
また、本発明によると、制御手段が、スイッチング手段の温度を検出する手段を備えるとともに、洗い運転においてスイッチング手段の温度上昇率を算出し、前記温度上昇率に応じて、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、過負荷のときは２相パルス幅変調方式を用いてスイッチング損失を小さくすることができる。これにより、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。また、過負荷以外のときは３相パルス幅変調方式を用いて静音化を図ることができる。
【０１０１】
また、本発明によると、３相ブラシレスモータの電流を検出するモータ電流検出手段又はインバータ手段の入力電流を検出する直流母線電流検出手段を備え、制御手段が、洗い運転においてモータ電流検出手段又は直流母線電流検出手段の出力信号に応じて、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、過負荷のときは２相パルス幅変調方式を用いてスイッチング損失を小さくすることができる。これにより、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。また、過負荷以外のときは３相パルス幅変調方式を用いて静音化を図ることができる。
【０１０２】
また、本発明によると、交流電源から供給される交流電圧を整流する整流手段と、整流回路から送出される整流電圧を平滑化してインバータ手段に供給する複数の平滑手段と、整流手段及び平滑手段を全波整流回路として動作させる第１状態と整流手段及び平滑手段を倍電圧整流回路として動作させる第２状態のいずれかを制御手段からの命令に応じて選択する選択手段と、を備えるとともに、インバータ手段に出力するＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以下のときは、第１の状態になるように制御手段が前記選択手段を制御するので、軽負荷状態でＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値が５０％以上にならない場合は、倍電圧回路から全波整流回路に切り換え、ＰＷＭ信号のオンデューティ値を２倍に補正することができる。すなわち、ＰＷＭ信号のオンデューティ値の最大値が小さくならないようにして、２相パルス幅変調方式を用いてもモータ電流波形の歪みが大きくならないようにすることができる。これにより、２相パルス幅変調方式を用いて省電力化を図りながら、更に静音化を図ることができる。
【０１０３】
また、本発明によると、静音運転を実行するか否かを切り替える第１の切替手段を備え、第１の切替手段により静音運転を実行する場合、制御手段が常に３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するので、ユーザが騒音が最小となる運転モードを選択することができる。
【０１０４】
また、本発明によると、省電力運転を実行するか否かを切り替える第２の切替手段を備え、第２の切替手段により省電力運転を実行する場合、制御手段が常に２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するので、ユーザが消費電力が最小となる運転モードを選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るインバータ洗濯機全体の内部構成の概略図である。
【図２】 図１のインバータ洗濯機の回路ブロック図である。
【図３】 図１のインバータ洗濯機が備える副制御部の第１の構成を示す図である。
【図４】 副制御部の第２の構成を示す図である。
【図５】 副制御部の第３の構成を示す図である。
【図６】 副制御部の第４の構成を示す図である。
【図７】 副制御部の第５の構成を示す図である。
【図８】 ３相パルス変調方式及び２相パルス変調方式の原理を示す図である。
【図９】 ３相パルス変調方式による制御を行ったときの各部の電圧波形図である。
【図１０】 ２相パルス変調方式による制御を行ったときの各部の電圧波形図である。
【図１１】 図３の副制御部が備えるマイコンの脱水運転における動作を示すフローチャート図である。
【図１２】 図３の副制御部が備えるマイコンの洗い運転における動作を示すフローチャート図である。
【図１３】 図４の副制御部が備えるマイコンの洗い運転における動作を示すフローチャート図である。
【図１４】 図５又は図６の副制御部が備えるマイコンの洗い運転における動作を示すフローチャート図である。
【図１５】 図７の副制御部が備えるマイコンの動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１ インバータ洗濯機
２ 回転槽
５ 攪拌体
７ ３相ブラシレスモータ
３１ 整流回路
３２ａ、３２ｂ コンデンサ
３５ インバータ回路
３６ａ〜３６ｃ、３７ａ〜３７ｃ パワートランジスタ
４１ マイクロコンピュータ
４４ サーミスタ
４５ モータ電流検出手段
４６ 直流母線電流検出手段
４７ リレー
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗濯用回転体を駆動するブラシレスモータの回転速度を可変させるインバータ手段を備えたインバータ洗濯機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
洗濯機では回転槽や攪拌体等の洗濯用回転体を駆動するモータとして、かつては単相誘導モータが用いられていたが、現在では一般に３相ブラシレスモータ（３相誘導モータ又は３相直流ブラシレスモータ）が用いられている。
【０００３】
３相ブラシレスモータを駆動するためには、モータに１２０°ずつ位相がずれた３相交流を印加する必要があるので、洗濯機は３相全波ブリッジ構成のインバータ手段を備えている。
【０００４】
３相全波ブリッジ構成のインバータ手段は、パワートランジスタやＦＥＴ(Field Effect Transistor）やＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング手段を６個備えており、スイッチング手段２個を直列接続してハーフブリッジ構成にしたものを３組設けている。
【０００５】
なお、３相全波ブリッジ構成のインバータ手段において一般に、電源の正極側に接続される３個のスイッチング手段を上側アームと呼び、電源の負極側に接続される３個のスイッチング手段を下側アームと呼ぶ。この上側アームと下側アームの接続点に、３相ブラシレスモータの各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が結線される。
【０００６】
また、３相ブラシレスモータにはロータの回転位置を検知して位置センサ信号を出力するホールセンサ（ＩＣ）が設けられ、制御回路が位置センサ信号に基づいてパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）されたパルス信号（以下、ＰＷＭ信号という）を作成し、そのＰＷＭ信号によってインバータ手段が制御され、インバータ手段がほぼ正弦波状の３相交流電圧を３相ブラシレスモータを印加し、３相ブラシレスモータを回転させる。このようなインバータ手段を備えた洗濯機をインバータ洗濯機という。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、インバータ洗濯機では静音化を図るために、インバータ手段のキャリア周波数を高くし、インバータ手段内のスイッチング手段を高速でスイッチングすることで、インバータ手段から発生する騒音を低減する方式や、３相ブラシレスモータに印加する波形を正弦波状とし、電気角で１８０度の通電を行うことでモータのコギングを低減し、騒音を低減する方式によって３相ブラシレスモータを駆動している。
【０００８】
ところが、このような静音化を図る方式によって３相ブラシレスモータを駆動すると、インバータ手段のスイッチング手段のスイッチング回数が多くなり、スイッチング損失が増大し、消費電力が大きくなってしまう。また、スイッチング損失の増大によって、スイッチング手段の温度上昇が大きくなり、熱によりスイッチング手段の破壊が起こる可能性がある。このような温度上昇を防ぐためには放熱板などの大型化が必要になり、インバータ洗濯機のコストが増大する要因になる。
【０００９】
そのため、スイッチング損失を軽減できる２相パルス幅変調方式によって３相ブラシレスモータを駆動するインバータ洗濯機が提案されている。
【００１０】
しかしながら、インバータ回路の上側アームと下側アームとの短絡を防止する休止時間（上側アーム、下側アームともにＯＦＦになる時間）の影響が、３相パルス幅変調方式では各相でほぼ均一であったのに対して、２相パルス変調方式では各相で大きく異なる。
【００１１】
このため、２相パルス幅変調方式によって３相ブラシレスモータを駆動する場合、３相ブラシレスモータに印加される正弦波状電流の波形が歪む可能性がある。３相ブラシレスモータに印加される正弦波状電流の波形が歪むとモータ電磁音などの騒音が発生する。したがって、２相パルス幅変調方式で静音化を図る場合、３相ブラシレスモータに印加される正弦波状電流の波形歪みを軽減するために、休止時間の短いスイッチング手段を使用する必要性があり、インバータ洗濯機のコストが増大する要因になる。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑み、静音化および省電力化をともに図ることができる低廉なインバータ洗濯機を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るインバータ洗濯機においては、洗濯用回転体と、前記洗濯用回転体を駆動する３相ブラシレスモータと、前記３相ブラシレスモータのロータ回転位置を検出する位置検出手段と、３相のスイッチング手段を具備し前記３相ブラシレスモータを駆動するインバータ手段と、前記位置検出手段の出力信号に基づいて前記インバータ手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段が、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替え、前記３相パルス幅変調方式では、前記３相のスイッチング手段全てがスイッチングを行い、前記インバータ手段の出力線間電圧全てが正弦波状となり、前記２相パルス幅変調方式では、前記３相のスイッチング手段のうち２相のスイッチング手段がスイッチングを行い残りの１相のスイッチングを行わず、前記インバータ手段の出力線間電圧全てが正弦波状となるようにする。
【００１４】
また、前記制御手段が、前記３相ブラシレスモータの回転数を検出する手段を備え、脱水運転及び／又は洗い運転において前記回転数に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００１５】
また、前記制御手段が、脱水運転において前記インバータ手段に出力するＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００１６】
また、前記制御手段が、脱水運転において前記スイッチング手段をすべてＯＦＦ状態にする休止時間と前記インバータ手段に出力するＰＷＭ信号のオンデューティとの比率に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００１７】
また、前記制御手段が、衣類の量を検出する手段を備えるとともに、洗い運転において前記衣類の量に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００１８】
また、前記制御手段が、前記スイッチング手段の温度を検出する手段を備えるとともに、洗い運転において前記スイッチング手段の温度上昇率を算出し、前記温度上昇率に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００１９】
また、前記３相ブラシレスモータの電流を検出するモータ電流検出手段を備え、前記制御手段が、洗い運転において前記モータ電流検出手段の出力信号に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００２０】
また、前記インバータ手段の入力電流を検出する直流母線電流検出手段を備え、前記制御手段が、洗い運転において前記直流母線電流検出手段の出力信号に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替えるようにしてもよい。
【００２１】
また、上記いずれかのインバータ洗濯機において、交流電源から供給される交流電圧を整流する整流手段と、前記整流回路から送出される整流電圧を平滑化して前記インバータ手段に供給する複数の平滑手段と、前記整流手段及び前記平滑手段を全波整流回路として動作させる第１状態と前記整流手段及び前記平滑手段を倍電圧整流回路として動作させる第２状態のいずれかを前記制御手段からの命令に応じて選択する選択手段と、を備えるとともに、前記インバータ手段に出力するＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以下のときは、前記第１の状態になるように前記制御手段が前記選択手段を制御するようにしてもよい。
【００２２】
また、上記いずれかのインバータ洗濯機において、静音運転を実行するか否かを切り替える第１の切替手段を備え、前記第１の切替手段により前記静音運転を実行する場合、前記制御手段が常に３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するようにしてもよい。
【００２３】
また、上記いずれかのインバータ洗濯機において、省電力運転を実行するか否かを切り替える第２の切替手段を備え、前記第２の切替手段により前記省電力運転を実行する場合、前記制御手段が常に２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインバータ洗濯機の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係るインバータ洗濯機の内部概略図を図１に示す。
【００２５】
インバータ洗濯機１は、一槽式の全自動洗濯機であり、本体の内部に洗濯槽を兼ねた回転槽２及び外槽３を備えている。外槽３はサスペンション部４によって本体に吊持されており、回転槽２は外槽３の内側に回転可能に設置されている。また、回転槽２の底部には攪拌体５が設けられている。本体は洗濯物を出し入れするための蓋６を有する。外槽３の下部にはモータ７の回転を回転槽２及び／又は攪拌体５に伝達するクラッチ機構８が設けられている。なお、本実施形態ではモータ７として３相２０極直流ブラシレスモータを用いている。
【００２６】
本体の上部には、操作部９、表示部１０、ブザー１１、及び蓋６の開閉を検知する蓋センサ１２、蓋６の開閉を制御するロック機構１８が備えられており、外槽３の側方には外槽３内の水位を検出する水位センサ１３が備えられている。また、操作部９の下部には、インバータ洗濯機１の動作全体を制御するためのマイクロコンピュータより成る主制御部１４が設けられる。また、側板１ａの内面上方には、副制御部１５が設けられている。副制御部１５は、モータ７の回転駆動を供給するためのインバータ回路と、蓋ロック機構１８の制御及びインバータ回路を介してモータ７の回転制御を行うマイクロコンピュータとからなる。また、外槽３内の水量を調整できるように、給水弁１６および排水弁１７が設けられている。
【００２７】
次に、インバータ洗濯機１の回路概略図を示した図２を参照して、インバータ洗濯機１の動作について説明する。主制御部１４は、洗い、すすぎ、脱水等の各工程の動作に関する内容や、工程の実行順序すなわち処理コースを記したプログラムをメモリ１４ａ内に記憶している。また、主制御部１４は操作部９から洗濯の予約等の信号、蓋センサ１２から蓋６（図１参照）の開閉状態を表す信号、及び水位センサ１３から外槽３（図１参照）内の水位を表す信号をそれぞれ入力する。なお、メモリ１４ａは不揮発性メモリである。
【００２８】
主制御部１４は、上述した入力信号とメモリ１４ａに記憶されているプログラムに基づき、吸水弁１６や排水弁１７の開閉、及びクラッチ機構８におけるモータ７の回転の伝達先の切り替えを制御する。
【００２９】
また、主制御部１４は、通信により副制御部１５を介してモータ７の回転及び蓋ロック機構１８を制御する。すなわち、主制御部１４はモータ７の回転及び蓋ロック機構１８を制御するために必要な制御信号Ｓ１を同期用クロックＣＬＫとともに、副制御部１５に送信する。また副制御部１５は、制御信号Ｓ１を読み取ったのちに同期用クロックＣＬＫに同期した信号Ｓ２を主制御部１４に送信する。
【００３０】
さらに、主制御部１４は、動作の経過等を表示するための信号を表示部１０に出力し、洗濯終了時でブザー１１を鳴らす。
【００３１】
次に、副制御部１５の構成を図３を参照して説明する。商用電源３０から出力される交流電圧はリアクトル２９を介して４つのダイオードをブリッジ接続して成る整流回路３１に供給され、整流回路３１によって脈流状の直流に変換される。
【００３２】
整流回路３１の正極側出力端子がコンデンサ３２ａの正極性側に接続され、整流回路３１の負極側出力端子がコンデンサ３２ｂの負極性側に接続されている。また、コンデンサ３２ａの負極性側とコンデンサ３２ｂの正極性側との接続ノードが、リアクトル２９が接続されていない側の整流回路３１の入力端子に接続されている。このような構成によって、整流回路３１で整流された直流電圧はコンデンサ３２ａ、３２ｂで平滑かつ倍電圧される。この平滑かつ倍電圧された電圧がインバータ回路３５に供給される。また、この平滑かつ倍電圧された電圧は蓋ロック機構１８にも供給される。そして、蓋ロック機構１８はマイクロコンピュータ４１（以下、マイコン４１という）によって制御される。
【００３３】
インバータ回路３５は、入力した直流電圧を３相交流電圧に変換し、モータ７に３相交流電圧を供給する。インバータ回路３５はパワートランジスタ３６ａ〜３６ｃ、３７ａ〜３７ｃを備えている。コンデンサ３２ａの正極性側には３個のパワートランジスタ３６ａ〜３６ｃのコレクタが接続され、コンデンサ３２ｂの負極性側には３個のパワートランジスタ３７ａ〜３７ｃのエミッタが接続される。したがって、パワートランジスタ３６ａ〜３６ｃは上側アームであり、パワートランジスタ３７ａ〜３７ｃは下側アームである。
【００３４】
そして、６個のパワートランジスタ３６ａ〜３６ｃ、３７ａ〜３７ｃにはそれぞれ並列にダイオード４２ａ〜４２ｃ、４３ａ〜４３ｃが接続されている。パワートランジスタ３６ａとパワートランジスタ３７ａとの接続ノードａがモータ７のＵ相ステータ巻線Ｌｕの一端Ｕに接続される。また、パワートランジスタ３６ｂとパワートランジスタ３７ｂとの接続ノードｂがモータ７のＶ相ステータ巻線Ｌｖの一端Ｖに接続される。また、パワートランジスタ３６ｃとパワートランジスタ３７ｃとの接続ノードｃがモータ７のＷ相ステータ巻線Ｌｗの一端Ｗに接続される。モータ７のステータ巻線Ｌｕ、Ｌｖ、Ｌｗの他端同士は中性点７１で接続されている。
【００３５】
モータ７はロータの回転位置を検出するホールセンサ５５ｕ、５５ｖ、５５ｗを有している。各ホールセンサ５５ｕ、５５ｖ、５５ｗより出力されるロータ位置信号Ｈu、Ｈｖ、Ｈｗはマイコン４１にＡ／Ｄ変換されて入力される。
【００３６】
マイコン４１は、３相パルス幅変調方式又は２相パルス幅変調方式のいずれかでロータ位置信号Ｈu、Ｈｖ、Ｈｗ及び制御信号Ｓ１に応じてＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ６を作成しドライブ回路４０に出力する。なお、３相パルス幅変調方式と２相パルス幅変調方式の切り替え動作については後述する。
【００３７】
ドライブ回路４０はパワートランジスタ３６ａ〜３６ｃ、３７ａ〜３７ｃのベースそれぞれに接続されている。ドライブ回路４０は、マイコン４１が出力するＰＷＭ信号Ｐ１〜Ｐ６に応じて、パワートランジスタ３６ａ〜３６ｃ、３７ａ〜３７ｃをＯＮ／ＯＦＦ制御する。これにより、インバータ回路３５は任意の電圧をモータ７に印加することができる。
【００３８】
ここで、駆動波形データＤU、ＤV、ＤWと三角波Ｔとを比較する方式によってパルス幅変調を行う場合の３相パルス幅変調方式及び２相パルス幅変調方式の原理について図８を参照して説明する。
【００３９】
図８（ａ）は、３相パルス幅変調方式での三角波１周期分の電圧波形を示している。駆動波形データＤUと三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥUがモータ７の端子Ｕに出力され、駆動波形データＤVと三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥVがモータ７の端子Ｖに出力され、駆動波形データＤWと三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥWがモータ７の端子Ｗに出力される。その結果、端子Ｕ−端子Ｖ間の線間電圧ＥU-Vは区間Ｔ１と区間Ｔ２でＨｉｇｈレベルとなり、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧ＥU-Wは区間Ｔ３と区間Ｔ４でＨｉｇｈレベルとなる。なお、３相パルス幅変調方式では、電圧ＥU、ＥV、ＥWの波形から明らかなように、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）すべてのスイッチング素子がスイッチングを行っている。
【００４０】
図８（ｂ）は、２相パルス幅変調方式での三角波１周期分の電圧波形を示している。駆動波形データＤU’と三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥU’がモータ７の端子Ｕに出力され、駆動波形データＤV’と三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥV’がモータ７の端子Ｖに出力され、駆動波形データＤW’と三角波Ｔとを比較して得られる電圧ＥW’がモータ７の端子Ｗに出力される。その結果、端子Ｕ−端子Ｖ間の線間電圧ＥU-V’は区間Ｔ５でＨｉｇｈレベルとなり、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧ＥU-W’は区間Ｔ６でＨｉｇｈレベルとなる。そして、Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔ５、Ｔ３＋Ｔ４＝Ｔ６であれば、３相パルス幅変調方式と同等の線間電圧になる。なお、２相パルス幅変調方式では、電圧ＥU’、ＥV’、ＥW’の波形から明らかなように、２相（図８（ｂ）においてはＶ相、Ｗ相）のスイッチング素子がスイッチングを行い、残る１相（図８（ｂ）においてはＵ相）のスイッチング素子はスイッチングを行わない。
【００４１】
マイコン４１は正弦波データを予め格納した不揮発性メモリ（図示せず）を備えている。マイコン４１は、内部において三角波を発生させるとともに、３相パルス幅変調方式での線間電圧と２相パルス幅変調方式での線間電圧とが同等になるように正弦波データに基づいて駆動波形データを作成している。
【００４２】
図９に３相パルス幅変調方式の一例を示す。マイコン４１は、図９（ａ）のような三角波Ｔ及びＵ相、Ｖ相、Ｗ相各相の駆動波形データＤU、ＤV、ＤWを生成し、それらを比較する。この場合、モータ７の端子Ｕに印加される電圧は図９（ｂ）のようなＰＷＭ信号となり、モータ７の端子Ｖに印加される電圧は図９（ｃ）のようなＰＷＭ信号となり、モータ７の端子Ｗに印加される電圧は図９（ｄ）のようなＰＷＭ信号となる。図９（ｅ）は、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧を示しており、この電圧波形は正弦波と等価である。また、他の線間電圧も同様に正弦波状となる。このため、モータ７のステータ巻線には正弦波状の電流が流れる。
【００４３】
図１０に２相パルス幅変調方式の一例を示す。マイコン４１は、図１０（ａ）のような三角波Ｔ及びＵ相、Ｖ相、Ｗ相各相の駆動波形データＤU’、ＤV’、ＤW’を生成し、それらを比較する。この場合、モータ７の端子Ｕに印加される電圧は図１０（ｂ）のようなＰＷＭ信号となり、モータ７の端子Ｖに印加される電圧は図１０（ｃ）のようなＰＷＭ信号となり、モータ７の端子Ｗに印加される電圧は図１０（ｄ）のようなＰＷＭ信号となる。図１０（ｅ）は、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧を示しており、この電圧波形は正弦波と等価である。また、他の線間電圧も同様に正弦波状となる。このため、モータ７のステータ巻線には正弦波状の電流が流れる。
【００４４】
図１０から明らかなように、２相パルス幅変調方式では、スイッチング手段のスイッチングがない区間が各相それぞれに１２０°区間づつ存在するので、スイッチング手段の温度上昇を抑えることが可能になる。
【００４５】
しかし、２相パルス幅変調方式では、休止時間を多くとらなければならないスイッチング手段を使用すると、休止時間の影響によるモータ電流波形の歪みが生じる。なお、休止時間は、スイッチング手段の性能に依存している。
【００４６】
例えば、図１０（ｅ）に示す端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧について説明する。電気角１２０°〜２４０°では、Ｕ相スイッチング素子、Ｗ相スイッチング素子がともにスイッチング動作を行っているため、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧は、Ｕ相の休止時間、Ｗ相の休止時間の影響を受ける。一方、電気角０°〜１２０°、２４０°〜３６０°では、Ｕ相スイッチング素子とＷ相スイッチング素子のいずれか一方しかスイッチング動作を行わないため、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧は、Ｕ相とＷ相のいずれか一方の休止時間の影響しか受けない。このため、休止時間を多くとらなければならないスイッチング手段を使用すると、端子Ｕ−端子Ｗ間の線間電圧に歪みが生じ、正弦波状のモータ電流波形に歪みが生じてしまう。
【００４７】
特にモータ７が低速回転するときは、１周期（電気角３６０°内）のスイッチング回数が多くなるので、モータ電流波形歪みによるインバータ洗濯機の騒音は大きくなる。
【００４８】
次に、マイコン４１が行う３相パルス幅変調方式と２相パルス幅変調方式の切り替え動作について説明する。
【００４９】
マイコン４１は、回転槽２を一定方向に回転させる脱水運転において図１１のフローチャートに示す動作を行う。主制御部１４から脱水運転開始命令があると、３相パルス幅変調方式による制御を行う（ステップ＃１０）。そして、ホールセンサ５５ｕ、５５ｖ、５５ｗの切り替わり時間を内蔵タイマーなどを用いて測定し、その測定データからモータ回転数を検出する（ステップ＃２０）。
【００５０】
そして、ステップ＃２０で求めたモータ回転数が所定値（例えば３００ｒｐｍ）以上であるかを判定する（ステップ＃３０）。モータ回転数が所定値以上であれば（ステップ＃３０のＹｅｓ）、ステップ＃６０に移行する。一方、モータ回転数が所定値以上でなければ（ステップ＃３０のＮｏ）、ステップ＃４０に移行する。
【００５１】
ステップ＃４０では、休止時間とＰＷＭ信号のオンデューティとの比率を判定する。具体的には、ＰＷＭ信号１周期（電気角３６０°）の所定期間（例えば８０％）以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間より大きいかを判定する。
【００５２】
ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間より大きければ（ステップ＃４０のＹｅｓ）、ステップ＃６０に移行する。一方、ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間より大きくなければ（ステップ＃４０のＮｏ）、ステップ＃５０に移行する。
【００５３】
ステップ＃５０では３相パルス変調方式で制御を行うようにし、その後ステップ＃７０に移行する。また、ステップ＃６０では２相パルス変調方式で制御を行うようにし、その後ステップ＃７０に移行する。
【００５４】
ステップ＃７０では、主制御部１４から脱水運転終了命令があるかを判定する。脱水運転終了命令があれば（ステップ＃７０のＹｅｓ）、フローを終了する。一方、脱水運転終了命令がなければ（ステップ＃７０のＮｏ）、ステップ＃２０に移行する。
【００５５】
マイコン４１がこのような動作を行うことで、脱水運転の低回転時は、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても３相パルス幅変調方式を用いているため休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、騒音を抑えることができる。また、脱水運転の高回転時になると、スイッチング手段に電流が多く流れスイッチング素子の温度が上昇しやすくなるが、２相パルス幅変調方式を用いているのでスイッチング損失が小さくなり、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。これにより、低回転時は低騒音、高回転時は低損失といった運転が可能となる。したがって、休止時間が大きいスイッチング手段を使用した低廉なインバータ洗濯機において、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００５６】
また、ＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下である場合そのようなパルス信号を生成することができないのでＰＷＭ信号１周期におけてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下である割合が多くなると、モータ電流の波形歪みが大きくなるが、マイコン４１は、ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下であるときは、３相パルス制御方式を用いて制御を行うので、モータ電流の波形歪みによる騒音を抑えることができる。そして、ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下でないときは、２相パルス制御方式を用いて制御を行うので、省電力化を図ることができる。
【００５７】
なお、図１１のフローチャートにおいて、ステップ＃２０及びステップ＃３０の代わりに、ＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値が５０％以上であるかを判定するステップを設け、１周期のＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以上であればステップ＃６０に移行し、１周期のＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以上でなければステップ＃４０に移行するようにしてもよい。
【００５８】
この場合も、脱水運転の低回転時は、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても３相パルス幅変調方式を用いているため休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、騒音を抑えることができる。また、脱水運転の高回転時になると、スイッチング手段に電流が多く流れスイッチング素子の温度が上昇しやすくなるが、２相パルス幅変調方式を用いているのでスイッチング損失が小さくなり、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。これにより、低回転時は低騒音、高回転時は低損失といった運転が可能となる。したがって、休止時間が大きいスイッチング手段を使用した低廉なインバータ洗濯機において、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００５９】
また、マイコン４１は、攪拌体５を正転・逆転させる洗い運転において図１２のフローチャートに示す動作を行う。主制御部１４から洗い運転開始命令があると、投入された衣類の量が所定値（例えば最大定格の７０％）以上であるかを判定する（ステップ＃１１０）。
【００６０】
本実施形態では、投入された衣類の量は、洗い運転前の回転槽２内に水が入っていない状態で、ある一定時間攪拌体５を交互に正転・逆転させ、そのときのホールセンサの出力信号の切り替わり回数をカウントし、切り替わり回数により回転槽２内の衣類の量を検出する容量検知運転によって検知する。なお、回転槽２に重量センサを設け、洗い運転前の回転槽２内に水が入っていない状態で投入された衣類の量を検知する等他の検知方法を用いてもよい。
【００６１】
投入された衣類の量が所定値以上であれば（ステップ＃１１０のＹｅｓ）、消費電力が増加し洗濯時間も長いことから、省電力化を図ることができる２相パルス変調方式で制御を行うようにし（ステップ＃１２０）、その後ステップ＃１４０に移行する。
【００６２】
一方、投入された衣類の量が所定値以上でなければ（ステップ＃１１０のＮｏ）、静音化を図ることができる３相パルス変調方式で制御を行うようにし（ステップ＃１３０）、その後ステップ＃１４０に移行する。
【００６３】
ステップ＃１４０では、主制御部１４から洗い運転終了命令があるかを判定する。脱水運転終了命令があれば（ステップ＃１４０のＹｅｓ）、フローを終了する。
【００６４】
マイコン４１がこのような動作を行うことで、衣類の量が少ないときは低騒音、衣類の量が多いときは低損失といった運転が可能となる。したがって、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００６５】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、副制御部１５を図４に示す副制御部１５ａに置き換えてもよい。なお、図４において、図３と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００６６】
副制御部１５ａは、インバータ回路３５内のパワートランジスタ周辺にサーミスタ４４を備えている。そして、マイコン４１がサーミスタ４４の出力信号を入力し、インバータ回路３５内のパワートランジスタの温度を検知する。なお、パワートランジスタ放熱用の放熱板に温度センサを設け、その温度センサの出力信号に基づいてパワートランジスタの温度を検知する構成にしてもよい。
【００６７】
副制御部１５ａのマイコン４１は、攪拌体５を正転・逆転させる洗い運転において図１３のフローチャートに示す動作を行う。主制御部１４から洗い運転開始命令があると、３相パルス変調方式で制御を開始する（ステップ＃２１０）。そして、パワートランジスタの温度上昇率が所定値以上（例えば、２[deg/min]）であるかを判定する（ステップ＃２２０）。
【００６８】
パワートランジスタの温度上昇率が所定値以上であれば（ステップ＃２２０のＹｅｓ）、過負荷と判定しスイッチング損失の少ない２相パルス変調方式で制御を行う（ステップ＃２６０）。
【００６９】
一方、パワートランジスタの温度上昇率が所定値以上でなければ（ステップ＃２２０のＮｏ）、ホールセンサの切り替わり時間を内蔵タイマーなどを用いて測定し、その測定データからモータ回転数を検出し（ステップ＃２３０）、その後ステップ＃２４０に移行する。
【００７０】
洗い運転では予め目標回転数、モータ加速時間が運転コースや負荷容量により決められており、ステップ＃２３０で求めたモータ回転数が目標回転数に達しているかを判定する（ステップ＃２４０）。
【００７１】
目標回転数到達後はその回転数を維持するように、マイコン４１がＰＷＭ信号をフィードバック制御する。このため、目標回転数到達後はモータ負荷の変化量が少なく、モータ電流波形歪みによって発生する騒音や振動が小さくなる。したがって、モータ回転数が目標回転数に達していれば（ステップ＃２４０のＹｅｓ）、２相パルス幅変調方式で制御を行う（ステップ＃２６０）。一方、モータ回転数が目標回転数に達していなければ（ステップ＃２４０のＮｏ）、モータ電流波形歪みによって発生する騒音や振動が大きいことから、モータ電流波形が歪まない３相パルス幅変調方式で制御を行う（ステップ＃２５０）。
【００７２】
その後、主制御部１４から洗い運転終了命令が有るかを判定する（ステップ＃２７０）。洗い運転終了命令がなければ（ステップ＃２７０のＮｏ）、ステップ＃２２０に移行する。洗い運転終了命令が有れば（ステップ＃２７０のＹｅｓ）、フローを終了する。
【００７３】
なお、洗い運転の運転時間が短く設定される場合などは、ステップ＃２２０の所定値を大きめに補正する動作を行うようにしてもよい。
【００７４】
マイコン４１がこのような動作を行うことで、過負荷のときは２相パルス幅変調方式を用いているのでスイッチング損失が小さくなり、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。また、モータ回転数が目標回転数に達していないときは、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても３相パルス幅変調方式を用いているため休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、騒音を抑えることができる。したがって、休止時間が大きいスイッチング手段を使用した低廉なインバータ洗濯機において、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００７５】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、副制御部１５を図５に示す副制御部１５ｂに置き換えてもよい。なお、図５において、図３と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００７６】
副制御部１５ｂは、モータ７のＵ相モータ電流を検出するモータ電流検出手段４５を備えている。そして、マイコン４１がモータ電流検出手段４５の出力信号を入力し、モータ電流を検知する。モータ電流検出手段４５の具体的態様としては、例えばカレントトランスが挙げられる。
【００７７】
副制御部１５ｂのマイコン４１は、攪拌体５を正転・逆転させる洗い運転において図１４のフローチャートに示す動作を行う。なお、図１４において、図１３と同一のステップには同一の符号を付し、説明を省略する。ステップ＃２２５において検出電流（モータ電流）の最大値が所定値（例えば５[A]）以上であるかを判定する。検出電流が所定値以上であれば（ステップ＃２２５のＹｅｓ）、過負荷と判定しスイッチング損失の少ない２相パルス変調方式で制御を行う（ステップ＃２６０）。一方、検出電流が所定値以上でなければ（ステップ＃２２５のＮｏ）、ステップ＃２３０に移行する。
【００７８】
マイコン４１がこのような動作を行うことで、過負荷のときは２相パルス幅変調方式を用いているのでスイッチング損失が小さくなり、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。また、モータ回転数が目標回転数に達していないときは、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても３相パルス幅変調方式を用いているため休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、騒音を抑えることができる。したがって、休止時間が大きいスイッチング手段を使用した低廉なインバータ洗濯機において、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００７９】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、副制御部１５を図６に示す副制御部１５ｃに置き換えてもよい。なお、図６において、図３と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００８０】
副制御部１５ｃは、直流母線電流を検出する直流母線電流検出手段４６を備えている。そして、マイコン４１が直流母線電流検出手段４６の出力信号を入力し、直流母線電流を検知する。直流母線電流検出手段４６の具体的態様としては、例えばカレントトランスが挙げられる。
【００８１】
副制御部１５ｂのマイコン４１は、攪拌体５を正転・逆転させる洗い運転において図１４のフローチャートに示す動作を行う。なお、図１４において、図１３と同一のステップには同一の符号を付し、説明を省略する。ステップ＃２２５において検出電流（直流母線電流）の最大値が所定値（例えば５[A]）以上であるかを判定する。検出電流が所定値以上であれば（ステップ＃２２５のＹｅｓ）、過負荷と判定しスイッチング損失の少ない２相パルス変調方式で制御を行う（ステップ＃２６０）。一方、検出電流が所定値以上でなければ（ステップ＃２２５のＮｏ）、ステップ＃２３０に移行する。
【００８２】
マイコン４１がこのような動作を行うことで、過負荷のときは２相パルス幅変調方式を用いているのでスイッチング損失が小さくなり、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。また、モータ回転数が目標回転数に達していないときは、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても３相パルス幅変調方式を用いているため休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、騒音を抑えることができる。したがって、休止時間が大きいスイッチング手段を使用した低廉なインバータ洗濯機において、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【００８３】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、副制御部１５を図７に示す副制御部１５ｄに置き換えてもよい。なお、図７において、図３と同一の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００８４】
副制御部１５ｄは、コンデンサ３２ａ、３２ｂの接続ノードと整流回路３１との間にリレー４７を備えており、マイコン４１がリレー４７を制御する。
【００８５】
副制御部１５ｄのマイコン４１は、図１５のフローチャートに示す動作を行う。主制御部１４から洗い運転開始命令又は脱水運転開始命令があると、リレー４７をＯＮ状態にする（ステップ＃３１０）。これにより、インバータ回路３５の前段が倍電圧回路になる。
【００８６】
その後、ＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以上であるかを判定する（ステップ＃３２０）。ＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以上であれば（ステップ＃３２０のＹｅｓ）、リレー４７をＯＮ状態にする（ステップ＃３７０）。これにより、インバータ回路３５の前段が倍電圧回路になる。
【００８７】
一方、ＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以上でなければ（ステップ＃３２０のＮｏ）、リレー４７をＯＦＦ状態にする（ステップ＃３３０）。これにより、インバータ回路３５の前段が全波整流回路になる。そして、ＰＷＭ信号のオンデューティ値を２倍に補正して（ステップ＃３４０）、その後ステップ＃３５０に移行する。
【００８８】
ステップ＃３５０では、ＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値が１００％未満かを判定する。ＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値が１００％未満でなければ（ステップ＃３５０のＮｏ）、ＰＷＭ信号のオンデューティ値の補正を解除して（ステップ＃３６０）、リレー４７をＯＮ状態にする（ステップ＃３７０）。なお、ステップ＃３５０では、主制御部１４から洗い運転終了命令又は脱水運転終了命令があるかも判定しており、洗い運転終了命令又は脱水運転終了命令があれば、ＰＷＭ信号のオンデューティの補正を解除したのちフローを終了する。
【００８９】
ステップ＃３７０を実行した後は、ステップ＃３２０に移行する。なお、主制御部１４から洗い運転終了命令又は脱水運転終了命令があれば、ステップ＃３２０に移行せずにフローを終了する。
【００９０】
マイコン４１がこのような動作を行うことによって、軽負荷状態でＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値が５０％以上にならない場合は、倍電圧回路から全波整流回路に切り換え、ＰＷＭ信号のオンデューティ値を２倍に補正する。すなわち、ＰＷＭ信号のオンデューティ値の最大値が小さくならないので、２相パルス幅変調方式を用いてもモータ電流波形の歪みが大きくならない。これにより、２相パルス幅変調方式を用いて省電力化を図りながら、更に静音化を図ることができる。
【００９１】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、操作部９に「静音モード」キーを設け、「静音モード」キーが押圧されると主制御部１４を介してマイコン４１に静音運転命令が入力され、マイコン４１が洗い運転及び脱水運転の全ての期間において３相パルス幅変調方式で制御を行うようにしてもよい。なお、インバータ回路３５のスイッチング手段の温度上昇率や検出電流が大きい場合などは、モータ印加電圧を小さめに補正し、運転時間を延長することでスイッチング手段の温度上昇を防ぐようにするとよい。これにより、ユーザが騒音が最小となる運転モードを選択することができる。
【００９２】
また、上述した本発明に係るインバータ洗濯機において、操作部９に「省電力モード」キーを設け、「省電力モード」キーが押圧されると主制御部１４を介してマイコン４１に省電力運転命令が入力され、マイコン４１が洗い運転及び脱水運転の全ての期間において２相パルス幅変調方式で制御を行うようにしてもよい。これにより、ユーザが消費電力が最小となる運転モードを選択することができる。
【００９３】
なお、上述した実施形態では回転槽、攪拌体をダイレクトドライブして制御するインバータ洗濯機について説明したが、本発明はベルト、プーリー、及びギアを用いて回転槽、攪拌体をドライブして制御するインバータ洗濯機にも適用することができる。すなわち、本発明は、駆動機構によって限定されない。ただし、ダイレクトドライブ方式の方が、インバータ洗濯機全体としてより静音・低振動化を図ることができる。
【００９４】
また、本実施形態では洗濯用回転体が回転槽と攪拌体とからなる構成のインバータ洗濯機について説明したが、洗濯用回転体が回転槽のみからなる構成のインバータ洗濯機、いわゆるパルセータレス構造のインバータ洗濯機にも本発明を適用することができる。また、本発明はドラム式洗濯機など他の構造のインバータ洗濯機にも適用することができる。
【００９５】
また、本実施形態ではブラシレスモータに直流モータを用いたが、誘導モータを用いても同様の効果を得ることができる。また、上述した実施形態では図８に示すように各相において最小電圧のときに対応するインバータ回路のパワートランジスタがスイッチング動作を行わないようにしたが、最大電圧のときに対応するインバータ回路のパワートランジスタがスイッチング動作を行わないようにしてもよい。
【００９６】
【発明の効果】
本発明によると、制御手段が、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、静音化および省電力化をともに図ることができる。また、２相パルス幅変調方式で制御することによってインバータ手段が具備するスイッチング手段のスイッチング損失を低減できるので、スイッチング手段の温度上昇を抑えることができる。これにより、放熱板の小型化が可能になり、低コスト化を図ることができる。さらに、休止時間の大きいスイッチング手段を用いても３相パルス幅変調方式で制御することによって静音化を図ることができるので、休止時間の大きいスイッチング手段を用いて低コスト化を図ることができる。
【００９７】
また、本発明によると、制御手段が、３相ブラシレスモータの回転数を検出する手段を備え、脱水運転及び／若しくは洗い運転において３相ブラシレスモータの回転数に応じて又は脱水運転においてインバータ手段に出力するＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値に応じて、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、３相ブラシレスモータが低回転のときに３相パルス幅変調方式を用いることができる。これにより、休止時間が大きいスイッチング手段を使用しても休止時間によるモータ電流の波形歪みを小さくすることができ、コストを増大させることなく静音化を図ることができる。また、３相ブラシレスモータが高回転のときに２相パルス幅変調方式を用いてスイッチング損失を小さくすることができる。これにより、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。
【００９８】
また、本発明によると、制御手段が、脱水運転において休止時間とインバータ手段に出力するＰＷＭ信号のオンデューティとの比率に応じて、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下であるときは、３相パルス制御方式を用いて制御を行うことができる。これにより、モータ電流の波形歪みによる騒音を抑えることができる。また、ＰＷＭ信号１周期の所定期間以上においてＰＷＭ信号１パルスのオン時間が休止時間以下でないときは、２相パルス制御方式を用いて制御を行うことができる。これにより、省電力化を図ることができる。
【００９９】
また、本発明によると、制御手段が、衣類の量を検出する手段を備えるとともに、洗い運転において衣類の量に応じて、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、衣類の量が少ないときは低騒音、衣類の量が多いときは低損失といった運転が可能となる。したがって、静音化および省電力化をともに図ることができる。
【０１００】
また、本発明によると、制御手段が、スイッチング手段の温度を検出する手段を備えるとともに、洗い運転においてスイッチング手段の温度上昇率を算出し、前記温度上昇率に応じて、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、過負荷のときは２相パルス幅変調方式を用いてスイッチング損失を小さくすることができる。これにより、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。また、過負荷以外のときは３相パルス幅変調方式を用いて静音化を図ることができる。
【０１０１】
また、本発明によると、３相ブラシレスモータの電流を検出するモータ電流検出手段又はインバータ手段の入力電流を検出する直流母線電流検出手段を備え、制御手段が、洗い運転においてモータ電流検出手段又は直流母線電流検出手段の出力信号に応じて、３相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式でインバータ手段を制御するモードと、を切り替えるので、過負荷のときは２相パルス幅変調方式を用いてスイッチング損失を小さくすることができる。これにより、省電力化を図ることができるとともに温度上昇を抑えることができる。また、過負荷以外のときは３相パルス幅変調方式を用いて静音化を図ることができる。
【０１０２】
また、本発明によると、交流電源から供給される交流電圧を整流する整流手段と、整流回路から送出される整流電圧を平滑化してインバータ手段に供給する複数の平滑手段と、整流手段及び平滑手段を全波整流回路として動作させる第１状態と整流手段及び平滑手段を倍電圧整流回路として動作させる第２状態のいずれかを制御手段からの命令に応じて選択する選択手段と、を備えるとともに、インバータ手段に出力するＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以下のときは、第１の状態になるように制御手段が前記選択手段を制御するので、軽負荷状態でＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値が５０％以上にならない場合は、倍電圧回路から全波整流回路に切り換え、ＰＷＭ信号のオンデューティ値を２倍に補正することができる。すなわち、ＰＷＭ信号のオンデューティ値の最大値が小さくならないようにして、２相パルス幅変調方式を用いてもモータ電流波形の歪みが大きくならないようにすることができる。これにより、２相パルス幅変調方式を用いて省電力化を図りながら、更に静音化を図ることができる。
【０１０３】
また、本発明によると、静音運転を実行するか否かを切り替える第１の切替手段を備え、第１の切替手段により静音運転を実行する場合、制御手段が常に３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するので、ユーザが騒音が最小となる運転モードを選択することができる。
【０１０４】
また、本発明によると、省電力運転を実行するか否かを切り替える第２の切替手段を備え、第２の切替手段により省電力運転を実行する場合、制御手段が常に２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するので、ユーザが消費電力が最小となる運転モードを選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るインバータ洗濯機全体の内部構成の概略図である。
【図２】 図１のインバータ洗濯機の回路ブロック図である。
【図３】 図１のインバータ洗濯機が備える副制御部の第１の構成を示す図である。
【図４】 副制御部の第２の構成を示す図である。
【図５】 副制御部の第３の構成を示す図である。
【図６】 副制御部の第４の構成を示す図である。
【図７】 副制御部の第５の構成を示す図である。
【図８】 ３相パルス変調方式及び２相パルス変調方式の原理を示す図である。
【図９】 ３相パルス変調方式による制御を行ったときの各部の電圧波形図である。
【図１０】 ２相パルス変調方式による制御を行ったときの各部の電圧波形図である。
【図１１】 図３の副制御部が備えるマイコンの脱水運転における動作を示すフローチャート図である。
【図１２】 図３の副制御部が備えるマイコンの洗い運転における動作を示すフローチャート図である。
【図１３】 図４の副制御部が備えるマイコンの洗い運転における動作を示すフローチャート図である。
【図１４】 図５又は図６の副制御部が備えるマイコンの洗い運転における動作を示すフローチャート図である。
【図１５】 図７の副制御部が備えるマイコンの動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１ インバータ洗濯機
２ 回転槽
５ 攪拌体
７ ３相ブラシレスモータ
３１ 整流回路
３２ａ、３２ｂ コンデンサ
３５ インバータ回路
３６ａ〜３６ｃ、３７ａ〜３７ｃ パワートランジスタ
４１ マイクロコンピュータ
４４ サーミスタ
４５ モータ電流検出手段
４６ 直流母線電流検出手段
４７ リレー
Claims (11)
- 洗濯用回転体と、前記洗濯用回転体を駆動する３相ブラシレスモータと、前記３相ブラシレスモータのロータ回転位置を検出する位置検出手段と、３相のスイッチング手段を具備し前記３相ブラシレスモータを駆動するインバータ手段と、前記位置検出手段の出力信号に基づいて前記インバータ手段を制御する制御手段と、を備えたインバータ洗濯機において、
前記制御手段が、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替え、
前記３相パルス幅変調方式では、前記３相のスイッチング手段全てがスイッチングを行い、前記インバータ手段の出力線間電圧全てが正弦波状となり、
前記２相パルス幅変調方式では、前記３相のスイッチング手段のうち２相のスイッチング手段がスイッチングを行い残りの１相のスイッチングを行わず、前記インバータ手段の出力線間電圧全てが正弦波状となることを特徴とするインバータ洗濯機。 - 前記制御手段が、前記３相ブラシレスモータの回転数を検出する手段を備え、脱水運転及び／又は洗い運転において前記回転数に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替える請求項１に記載のインバータ洗濯機。
- 前記制御手段が、脱水運転において前記インバータ手段に出力するＰＷＭ信号１周期のオンデューティ最大値に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替える請求項１に記載のインバータ洗濯機。
- 前記制御手段が、脱水運転において前記スイッチング手段をすべてＯＦＦ状態にする休止時間と前記インバータ手段に出力するＰＷＭ信号のオンデューティとの比率に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替える請求項１に記載のインバータ洗濯機。
- 前記制御手段が、衣類の量を検出する手段を備えるとともに、洗い運転において前記衣類の量に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替える請求項１に記載のインバータ洗濯機。
- 前記制御手段が、前記スイッチング手段の温度を検出する手段を備えるとともに、洗い運転において前記スイッチング手段の温度上昇率を算出し、前記温度上昇率に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替える請求項１に記載のインバータ洗濯機。
- 前記３相ブラシレスモータの電流を検出するモータ電流検出手段を備え、
前記制御手段が、洗い運転において前記モータ電流検出手段の出力信号に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替える請求項１に記載のインバータ洗濯機。 - 前記インバータ手段の入力電流を検出する直流母線電流検出手段を備え、
前記制御手段が、洗い運転において前記直流母線電流検出手段の出力信号に応じて、３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御するモードと、を切り替える請求項１に記載のインバータ洗濯機。 - 交流電源から供給される交流電圧を整流する整流手段と、
前記整流回路から送出される整流電圧を平滑化して前記インバータ手段に供給する複数の平滑手段と、
前記整流手段及び前記平滑手段を全波整流回路として動作させる第１状態と前記整流手段及び前記平滑手段を倍電圧整流回路として動作させる第２状態のいずれかを前記制御手段からの命令に応じて選択する選択手段と、
を備えるとともに、
前記インバータ手段に出力するＰＷＭ信号のオンデューティ最大値が５０％以下のときは、前記第１の状態になるように前記制御手段が前記選択手段を制御する請求項１〜８のいずれかに記載のインバータ洗濯機。 - 静音運転を実行するか否かを切り替える第１の切替手段を備え、前記第１の切替手段により前記静音運転を実行する場合、前記制御手段が常に３相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御する請求項１〜９のいずれかに記載のインバータ洗濯機。
- 省電力運転を実行するか否かを切り替える第２の切替手段を備え、前記第２の切替手段により前記省電力運転を実行する場合、前記制御手段が常に２相パルス幅変調方式で前記インバータ手段を制御する請求項１〜１０のいずれかに記載のインバータ洗濯機。
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